JP2020517980A - 支持構造、方法、及びリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の物体と、第２の物体と、第１の剛性を有する第１のサポートと、第２の剛性を有する第２のサポートと、を備える支持構造に関する。第２の物体は第１のサポートを介して第１のロケーションにおいて第１の物体を支持し、第２の物体は第２のサポートを介して第２のロケーションにおいて第１の物体を支持する。支持構造は更に、第１の物体及び第２の物体の相互の変形の差を表す変形信号を発生するように構成された位置測定システムと、第１のロケーションにおいて又は第１のロケーションの近傍において第１の物体と第２の物体との間に力を加えるための第１のアクチュエータと、第２のロケーションにおいて又は第２のロケーションの近傍において第１の物体と第２の物体との間に力を加えるための第２のアクチュエータと、を備える。支持構造はコントローラを備え、このコントローラは、第１の剛性、第２の剛性、及び変形信号に基づいて変形補償信号を決定するように、更に、変形補償信号に基づいて第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動して第１の物体の変形を防止するか又は少なくとも軽減させるように構成されている。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
[001] 本出願は、２０１７年４月２０日に出願された欧州特許出願第１７１６７３４７．８号の優先権を主張し、参照により全体が本願に含まれる。

[002] 本発明は、第２の物体によって第１の物体を支持するように構成された支持構造に関する。本発明は更に、第２の物体から、第２の物体によって支持された第１の物体への変形の伝達を防止するか又は少なくとも軽減するための方法、及び、支持構造を備えたリソグラフィ装置に関する。

[003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[004] リソグラフィ装置では、振動絶縁システムを用いてリソグラフィ装置の第２の物体に対して第１の物体を支持し、同時に、リソグラフィ装置の第２の物体からリソグラフィ装置の第１の物体への又はその逆の振動の伝達を防止するか、又は少なくとも最小限に抑える。振動絶縁システムの例は、例えばエアマウント（air mount）である。

[005] 振動絶縁システムが使用され得る構造の一例は、例えばリソグラフィ装置の投影光ボックスのような投影システムのミラー要素の位置を決定するように構成された１つ以上のセンサ用の支持構造である。例えば工場の床面から生じる振動を、この１つ以上のセンサに伝達させないことは重要である。振動が伝達すると、１つ以上のセンサの見通し線すなわち測定方向に悪影響を与え、それによって、例えばリソグラフィプロセス中に得られるオーバーレイ又は焦点のようなリソグラフィプロセスの精度に悪い結果をもたらす。

[006] 支持構造は以下のように設計することができる。ベースフレームが床面に配置され、力フレーム（force frame）を支持する。ベースフレームと力フレームとの間に、エアマウントを備えた１つ以上の振動絶縁システムが配置されて、ベースフレームの振動から力フレームを少なくとも部分的に絶縁する。力フレームは、１つ以上のセンサが搭載されているセンサフレームを支持する。

[007] センサフレームに搭載されたセンサのセンサ性能を最適化するため、力フレームとセンサフレームとの間に振動絶縁システムを提供することが有利である。一実施形態では、力フレームとセンサフレームとの間に４つの振動絶縁システムを配置して、センサフレームに適切なサポートを与える。４つの振動絶縁システムは、力フレームからセンサフレームへの、例えば６Ｈｚの特定のカットオフ周波数を超える振動の伝達を実質的に軽減することができる。

[008] 力フレームで変形が発生することがある。こういった力フレームにおける変形を誘発する可能性があるのは、例えば、ベースフレームと力フレームとの間に提供された振動絶縁システム、流体励起振動（flow-induced vibrations）に起因する外乱、又は、例えばベースフレームから力フレームまで延出するケーブルのような動的リンクの剛性である。

[009] 力フレームとセンサフレームとの間のサポートは過剰決定される（overdetermine）ので、４つの振動絶縁システムを用いてセンサフレームを垂直方向に支持すると、力フレームの変形が、特に垂直方向でセンサフレームに伝達される場合がある。センサフレームにおけるわずかな変形はセンサフレーム上に配置されたセンサの見通し線に大きな効果を及ぼし得るので、センサフレームに変形が存在することは望ましくない。

[010] 従って、センサフレームを支持するため力フレームとセンサフレームとの間に４つの振動絶縁システムを提供することの欠点は、力フレームの変形がセンサフレームに伝達される可能性があることである。

[011] 本発明の目的は、第２の物体から、この第２の物体によって支持された第１の物体への変形の伝達を防止するか、又は少なくとも軽減することができる支持構造、特にリソグラフィシステムの投影システムのセンサフレーム用の支持構造を提供することである。本発明の別の目的は、第２の物体から、この第２の物体によって支持された第１の物体への変形の伝達を防止するか、又は少なくとも軽減するための方法を提供することである。

[012] 本発明の一態様によれば、支持構造が提供される。この支持構造は、
第１の物体と、
第２の物体と、
第１の剛性を有する第１のサポートと、
第２の剛性を有する第２のサポートと、を備え、
第２の物体は、第１のサポートを介して第１のロケーションにおいて第１の物体を支持し、
第２の物体は、第２のサポートを介して第２のロケーションにおいて第１の物体を支持し、
支持構造は更に、
第１の物体及び第２の物体の相互の変形の差を表す変形信号を発生するように構成された位置測定システムと、
第１のロケーションにおいて又は第１のロケーションの近傍において第１の物体と第２の物体との間に力を加えるための第１のアクチュエータと、
第２のロケーションにおいて又は第２のロケーションの近傍において第１の物体と第２の物体との間に力を加えるための第２のアクチュエータと、を備え、
支持構造はコントローラを備え、
コントローラは、第１の剛性、第２の剛性、及び変形信号に基づいて変形補償信号を決定するように、更に、変形補償信号に基づいて第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動して第１の物体の変形を防止するか又は少なくとも軽減させるように構成されている。

[013] 本発明の一態様によれば、第２の物体から、第２の物体によって少なくとも２つのサポートを介して支持された第１の物体への変形の伝達を防止するか又は少なくとも軽減するための方法が提供される。少なくとも２つのサポートの各々は、剛性を有すると共に第１の物体の異なる支持ロケーションに提供され、この方法は、
第１の物体及び第２の物体の相互の変形の差を表す変形信号を発生することと、
サポートの各々の剛性及び変形信号に基づいて変形補償信号を決定することと、
変形補償信号に基づいて、第１の物体と第２の物体との間に提供された１つ以上のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動して、第１の物体の変形を防止するか又は少なくとも軽減させることと、
を含む。

[014] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を備え、
リソグラフィ装置は、リソグラフィ装置の第２の物体に対してリソグラフィ装置の第１の物体を支持するように配置された請求項１の支持構造を備える。

[015] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

本発明の実施形態を提供することができるリソグラフィ装置を示す。 本発明の一実施形態に従った、リソグラフィ装置のミラーデバイス及びセンサフレームのための支持構造を概略的に示す。 本発明の一実施形態に従った、４つのサポートを有する支持構造を概略的に示す。 本発明に従った制御スキームを概略的に示す。 本発明に従った、変形補償制御を用いる場合及び用いない場合の、力フレーム変形の結果としてのセンサフレーム変形のボーデ線図を示す。

[016] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、照明システムＩＬ、支持構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、及び投影システムＰＳを含む。

[017] 照明システムＩＬは、放射ビームＢを調整するように構成される。支持構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）は、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成される第１のポジショナＰＭに接続される。基板テーブルＷＴ（例えばウェーハテーブル）は、基板Ｗ（例えばレジストコートウェーハ）を保持するように構築され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続される。投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に投影するように構成される。

[018] 照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[019] 本明細書で使用する「放射ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[020] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。

[021] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームＢに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板Ｗのターゲット部分Ｃにおける所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[022] パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームＢを異なる方向に反射するように個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームＢにパターンを付与する。

[023] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電光学システム、又はその任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。

[024] 本明細書で示すように、本装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、装置は、（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）反射タイプでもよい。

[025] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露出に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。１つ以上の基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、基板テーブルＷＴがその位置から離れているときに投影システムＰＳの下の位置に配置される測定ステージを有してもよい。基板Ｗを支持する代わりに、測定ステージにセンサを設けて、リソグラフィ装置の特性を測定してもよい。例えば、投影システムＰＳは、測定ステージ上のセンサに画像を投影して、画像品質を決定してもよい。

[026] リソグラフィ装置は、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を充填するように、基板Ｗの少なくとも一部が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすために当技術分野では周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体が存在するというほどの意味である。

[027] 図１を参照すると、照明システムＩＬは放射源ＳＯから放射ビームＢを受ける。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯから照明システムＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯがリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[028] 照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えていてもよい。一般に、照明システムの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。照明システムＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[029] 放射ビームＢは、支持構造ＭＴ上に保持されたパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの助けにより実現できる。ロングストロークモジュールは、移動の広範囲でショートストロークモジュールの粗動位置決めを提供できる。ショートストロークモジュールは、移動の小範囲でロングストロークモジュールに対して支持構造ＭＴの微動位置決めを提供できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分Ｃの間の空間に位置してもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２をダイ間に配置してもよい。

[030] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。

[031] 第１のモード、いわゆるステップモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[032] 第２のモード、いわゆるスキャンモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＢに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。

[033] 第３のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[034] 上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[035] 図２は、１つ以上のセンサＳＥＮに対してミラーデバイスＭＤの位置を決定するため、ミラーデバイスＭＤを支持すると共に１つ以上のセンサＳＥＮを支持するように構成された支持構造を概略的に示す。この支持構造は、投影システムＰＳの他の光学要素を支持するためにも使用可能である。

[036] 支持構造は、例えば工場の床のような床面ＦＳに配置されたベースフレームＢＦを備えている。ベースフレームＢＦは、ミラーデバイスＭＤを支持する力フレームＦＦＲを支持する。ベースフレームＢＦと力フレームＦＦＲとの間に第１の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ１及び第２の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ２が配置されて、例えば床面ＦＳの振動に起因するベースフレームＢＦの振動から、少なくとも部分的に力フレームＦＦＲを絶縁する。

[037] 第１の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ１及び第２の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ２は、エアマウントを含むことができる。

[038] 力フレームＦＦＲはセンサフレームＳＦＲを支持する。センサフレームＳＦＲ上には１つ以上のセンサＳＥＮが配置されて、センサフレームＳＦＲに対するミラーデバイスＭＤの位置を表すセンサ信号を提供する。センサ信号は、ミラーデバイスＭＤの位置を制御するためミラーデバイスアクチュエータＭＡＣＴを制御するように構成された制御ユニットＣＵに供給される。ミラーデバイスアクチュエータＭＡＣＴは、ミラーデバイスＭＤとリアクションマスＲＭとの間に配置されている。リアクションマスＲＭは力フレームＦＦＲ上に支持されている。

[039] センサフレームＳＦＲと力フレームＦＦＲとの間に、第１のサポートＳＵＰ１及び第２のサポートＳＵＰ２が配置されて、センサフレームＳＦＲを力フレームＦＦＲ上に支持している。第１のサポートＳＵＰ１及び第２のサポートＳＵＰ２は振動絶縁システムとして構成することができる。更に、第３のサポートＳＵＰ３及び第４のサポートＳＵＰ４が提供されている。図２では、第３のサポートＳＵＰ３及び第４のサポートＳＵＰ４はそれぞれ第１のサポートＳＵＰ１及び第２のサポートＳＵＰ２の背後に配置されているので見ることはできない。

[040] 図３は、４つのサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、及びＳＵＰ４の全てが概略的に示された概略斜視図を示す。

[041] 第１のサポートＳＵＰ１は、第１の剛性を含み、センサフレームＳＦＲを第１のロケーションで支持するように配置されている。第２のサポートＳＵＰ２は、第２の剛性を含み、センサフレームＳＦＲを第２のロケーションで支持するように配置されている。第３のサポートＳＵＰ３は、第３の剛性を含み、センサフレームＳＦＲを第３のロケーションで支持するように配置されている。第４のサポートＳＵＰ４は、第４の剛性を含み、センサフレームＳＦＲを第４のロケーションで支持するように配置されている。

[042] サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、及びＳＵＰ４の各々は、センサフレームＳＦＲを垂直方向にある剛性で支持するよう構成されているので、少なくとも垂直方向において過剰決定された支持構造が提供される。

[043] 力フレームＦＦＲで変形が発生する可能性がある。こういった力フレームＦＦＲにおける変形は、例えば、ベースフレームＢＦと力フレームＦＦＲとの間に提供された第１の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ１及び第２の振動絶縁システムＶＩＳ−ＢＦ２によって誘発される場合がある。また、これらの変形は、流体励起振動に起因する外乱によって、又は、例えばベースフレームＢＦから力フレームＦＦＲまで延出するケーブルの剛性のような動的リンクの剛性によって、誘発される場合がある。

[044] センサフレームＳＦＲの過剰決定されたサポートの結果として、力フレームＦＦＲの変形が力フレームＦＦＲから４つのサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、及びＳＵＰ４を介してセンサフレームＳＦＲへ伝達される可能性がある。センサフレームＳＦＲは、ミラーデバイスＭＤの位置を測定するため相当な距離にわたって延出する見通し線すなわち測定方向を有する１つ以上のセンサＳＥＮを支持しているので、センサフレームＳＦＲのわずかな変形によって、センサＳＥＮの比較的大きい測定誤差が生じる恐れがある。この測定誤差は、例えばこのリソグラフィプロセスにおけるオーバーレイ又は焦点のようなリソグラフィプロセスの精度に対して直接的に悪い効果を及ぼし得る。従って、力フレームＦＦＲからセンサフレームＳＦＲへの変形の伝達は極めて望ましくない。

[045] 本発明に従って、支持構造は、センサ及びアクチュエータを用いて力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の剛性をアクティブに制御することにより、力フレームＦＦＲからセンサフレームＳＦＲへの変形の伝達を防止するか又は少なくとも軽減するように構成されている。

[046] 第１のサポートＳＵＰ１の第１のロケーションにおいて、力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの垂直方向の位置を決定するため第１のセンサＳＥＮ１が提供されている。第２のサポートＳＵＰ２の第２のロケーションにおいて、力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの垂直方向の位置を決定するため第２のセンサＳＥＮ２が提供されている。更に、第１のサポートＳＵＰ１に隣接して、第１のロケーションで力フレームＦＦＲに対してセンサフレームＳＦＲに垂直方向の力を加えるため第１のアクチュエータＡＣＴ１が提供されている。また、第２のサポートＳＵＰ２に隣接して、力フレームＦＦＲに対してセンサフレームＳＦＲに垂直方向の力を加えるため第２のアクチュエータＡＣＴ２が提供されている。

[047] 図３に示されているように、第３のサポートＳＵＰ３の第３のロケーションにおいて、力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの垂直方向の位置を決定するため第３のセンサＳＥＮ３が提供されている。第４のサポートＳＵＰ４の第４のロケーションにおいて、力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの垂直方向の位置を決定するため第４のセンサＳＥＮ４が提供されている。更に、第３のサポートＳＵＰ３に隣接して、第３のロケーションで力フレームＦＦＲに対してセンサフレームＳＦＲに垂直方向の力を加えるため第３のアクチュエータＡＣＴ３が提供されている。また、第４のサポートＳＵＰ４に隣接して、第４のロケーションで力フレームＦＦＲに対してセンサフレームＳＦＲに垂直方向の力を加えるため第４のアクチュエータＡＣＴ４が提供されている。

[048] 力フレームＦＦＲに変形が存在しない場合、第１のロケーション、第２のロケーション、第３のロケーション、及び第４のロケーションにおける力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の距離は、静的変位のため変化しない。つまり、力フレームＦＦＲの垂直方向の静的変位によってセンサフレームＳＦＲにも対応する垂直方向変位が発生するので、結果として、第１のセンサＳＥＮ１、第２のセンサＳＥＮ２、第３のセンサＳＥＮ３、及び第４のセンサＳＥＮ４の測定結果の変化には差がない。

[049] 動的変位は、４つのサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、及びＳＵＰ４の振動絶縁システムによって減衰され、これによって力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の距離には一時的な変化が生じ得ることを注記しておく。

[050] また、上述したように、力フレームＦＦＲの変形は、力フレームＦＦＲから第１のサポートＳＵＰ１、第２のサポートＳＵＰ２、第３のサポートＳＵＰ３、及び第４のサポートＳＵＰ４を介してセンサフレームＳＦＲに伝達される可能性がある。

[051] 力フレームＦＦＲの変形と、第１のサポートＳＵＰ１、第２のサポートＳＵＰ２、第３のサポートＳＵＰ３、及び第４のサポートＳＵＰ４に作用する力に起因したセンサフレームＳＦＲの変形は、力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲの構成（construction）が異なるために通常は同一でない。例えば実際には、センサフレームＳＦＲの方が力フレームＦＦＲよりも実質的に大きい質量を有すると共に実質的に大きい剛性で作成される場合がある。更に、第１のサポートＳＵＰ１、第２のサポートＳＵＰ２、第３のサポートＳＵＰ３、及び第４のサポートＳＵＰ４はそれぞれ比較的小さい剛性を有する。結果として、力フレームＦＦＲの変形はセンサフレームＳＦＲの比較的小さい変形を発生させるに過ぎない。この変形の差は、例えば１０００のような、５００を超える比を有し得る。

[052] この変形の差の結果として、力フレームＦＦＲの変形及びセンサフレームＳＦＲの変形は、力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の距離を変化させる。この距離は、第１のロケーションで第１のセンサＳＥＮ１によって測定され、第２のロケーションで第２のセンサＳＥＮ２によって測定され、第３のロケーションで第３のセンサＳＥＮ３によって測定され、及び／又は第４のロケーションで第４のセンサＳＥＮ４によって測定される。

[053] 従って、第１のセンサＳＥＮ１、第２のセンサＳＥＮ２、第３のセンサＳＥＮ３、及び第４のセンサＳＥＮ４の距離測定値に基づいて、変形信号を決定することができる。変形信号は、センサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲの相互の変形の差を表している。

[054] 第１のロケーション及び第２のロケーションにおけるセンサフレームＳＦＲと力フレームＦＦＲとの間の距離の差に基づいてセンサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲの変形を決定するため、センサフレームＳＦＲの既知の変形モード形状、すなわち、センサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲが変形する既知の形状を利用できることを注記しておく。例えば、センサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲが典型的にＳ字形に変形する場合、第１のロケーション及び第２のロケーションにおけるセンサフレームＳＦＲと力フレームＦＦＲとの間の距離の差がわかれば、センサフレームＳＦＲ内の変形及びセンサフレームＳＦＲ内の変形を決定するのに充分である。

[055] 実際には、力フレームＦＦＲの変形及びセンサフレームＳＦＲの変形は典型的にねじれ変形の形状を有する。

[056] 変形信号を決定するため、第１のセンサＳＥＮ１、第２のセンサＳＥＮ２、第３のセンサＳＥＮ３、及び第４のセンサＳＥＮ４のセンサ信号が、コントローラＣＯＮに供給される。コントローラＣＯＮにおいて、センサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲのねじれ変形モード形状と、それぞれのロケーションにおいて第１のセンサＳＥＮ１、第２のセンサＳＥＮ２、第３のセンサＳＥＮ３、及び第４のセンサＳＥＮ４によって測定された力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの位置の差に基づいて、変形信号を決定することができる。変形信号が決定されるコントローラＣＯＮの部分は、位置測定システムの一部と見なすことができる。

[057] サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、及びＳＵＰ４の各々の剛性と変形信号に基づいて、コントローラＣＯＮは変形補償信号を決定するように構成されている。この変形補償信号を用いて、第１のアクチュエータＡＣＴ１、第２のアクチュエータＡＣＴ２、第３のアクチュエータＡＣＴ３、及び第４のアクチュエータＡＣＴ４のうち少なくとも１つを駆動して、センサフレームＳＦＲの変形を防止するか又は少なくとも軽減することで、センサフレームＳＦＲ上に配置された１つ以上のセンサＳＥＮの測定品質を改善することができる。

[058] 変形補償信号は、第１のサポートＳＵＰ１、第２のサポートＳＵＰ２、第３のサポートＳＵＰ３、及び第４のサポートＳＵＰ４の剛性に反作用することで、力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の剛性を実質的に軽減するように決定される。この結果、力フレームＦＦＲからセンサフレームＳＦＲへの変形の伝達も実質的に軽減される。

[059] 図４は、図２及び図３の支持構造の概略制御図を示す。システムすなわち支持構造はＳＹＳで示されている。４つのセンサＳＥＮ１、ＳＥＮ２、ＳＥＮ３、ＳＥＮ４からの測定値ｓ_ｚｉから、力フレームＦＦＲに対するセンサフレームＳＦＲの変形、特にねじれを表す変形信号ｓ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}を決定することができる。

[060] 変形測定システムＴ_Ｓにおいて、この変形信号ｓ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}を以下のように記述することができる。

ここで、ｘｉ及びｙｉは水平面内のサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４のロケーションであり、ｓ_ｚｉはセンサｉのセンサ測定値である。

[061] これに応じて、変形アクチュエータシステムＴ_Ａにおいて変形補償信号ｆ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}を以下のように記述することができる。

ここで、ｘｉ及びｙｉは水平面内のサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４のロケーションであり、ｆ_ｚｉはアクチュエータｉの駆動信号である。

[062] コントローラＣＯＮにおいて、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の各々の剛性を変形信号ｓ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}とともに用いて、変形補償信号ｆ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}を提供する。

[063] コントローラＣＯＮの目的は、センサフレームＳＦＲの変形に対する力フレームＦＦＲの変形の効果を軽減することである。センサフレームＳＦＲの変形を軽減するためには、力フレームＦＦＲとセンサフレームＳＦＲとの間の剛性を低減させなければならない。これは、アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ３、ＡＣＴ４を用いて負の剛性を導入することにより、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の正の剛性を少なくとも部分的に補償するようにコントローラＣＯＮを設定することで実行可能である。

[064] 本センサフレームＳＦＲ及び力フレームＦＦＲは、典型的にねじれモード形状で変形する。従って、変形測定システムＴＳ及び変形作動システムＴＡは双方とも［１ −１ −１ １］に設定される。これらの値はｘｉ及びｙｉの積の符号によって規定される。

[065] ここで、力フレームＦＦＲの［１ −１ −１ １］のねじれ変形を仮定した場合、ねじれ測定システムＴ_Ｓが［１ −１ −１ １］であるので、ｓ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}の「ねじれ測定値」＝４が得られる。これは、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の各々において、各サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の剛性を補償しなければならないことを意味する。ねじれ作動システムＴ_Ｓの出力「１」は、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４のうち１つの各ロケーションにおける［１ −１ −１ １］［Ｎ］となる。

[066] 従って、ｓ_{ｔｏｒｓｉｏｎ}＝４はｋ_ＶＩＳ剛性となるはずである。ｋ_ＶＩＳは、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の各々が同一の剛性を有すると仮定した場合のサポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の各々の垂直方向の剛性である。従って、コントローラＣＯＮは０．２５ｋ_ＶＩＳに等しくなるはずである。

[067] この結果、コントローラＣＯＮは、アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ３、及びＡＣＴ４の組み合わせによって負のねじれ剛性を導入することで、サポートＳＵＰ１、ＳＵＰ２、ＳＵＰ３、ＳＵＰ４の組み合わせの正のねじれ剛性を補償する。結果として、力フレームＦＦＲの変形はセンサフレームＳＦＲに全く伝達されないか、又は実質的に伝達が低減する。

[068] 図５は、本発明に従った、変形補償制御を用いる場合及び用いない場合の、力フレーム変形ＦＦＲの結果としてのセンサフレーム変形ＳＦＲのボーデ線図を示す。本発明の支持構造の変形補償コントローラが活性化された場合、力フレームＦＦＲの変形に起因するセンサフレームＳＦＲの変形が実質的に軽減されることが確認できる。センサフレームＳＦＲ上に支持されたセンサＳＥＮの見通し線精度は、変形補償制御の使用によって、例えば４０倍改善し得ることがわかる。

[069] 上記では、垂直方向に補償制御が実行される。他の実施形態では、他の方向に補償制御を適用することも可能である。

[070] 上記では、変形補償制御を適用して、力フレームＦＦＲから、この力フレームＦＦＲによって支持されたセンサフレームＳＦＲへの変形の伝達を防止するか又は軽減する。第２の物体によって第１の物体が支持され、第２の物体から第１の物体への変形の伝達を最小限に抑えなければならない他の支持構造において、同じ変形補償制御を適用することができる。この変形補償制御は、第１の物体の方が第２の物体よりも実質的に剛性である支持構造において特に有用であり得る。

[071] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[072] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。

[073] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

[074] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (15)

1. 支持構造であって、
   第１の物体と、
   第２の物体と、
   第１の剛性を有する第１のサポートと、
   第２の剛性を有する第２のサポートと、を備え、
   前記第２の物体は、前記第１のサポートを介して第１のロケーションにおいて前記第１の物体を支持し、
   前記第２の物体は、前記第２のサポートを介して第２のロケーションにおいて前記第１の物体を支持し、
   前記支持構造は更に、
   前記第１の物体及び前記第２の物体の相互の変形の差を表す変形信号を発生するように構成された位置測定システムと、
   前記第１のロケーションにおいて又は前記第１のロケーションの近傍において前記第１の物体と前記第２の物体との間に力を加えるための第１のアクチュエータと、
   前記第２のロケーションにおいて又は前記第２のロケーションの近傍において前記第１の物体と前記第２の物体との間に力を加えるための第２のアクチュエータと、を備え、
   前記支持構造は、コントローラを備え、
   前記コントローラは、前記第１の剛性、前記第２の剛性、及び前記変形信号に基づいて変形補償信号を決定するように、更に、前記変形補償信号に基づいて前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動して前記第１の物体の変形を防止するか又は少なくとも軽減させるように、構成されている、支持構造。
2. 前記位置測定システムは、
   前記第１のロケーションにおいて又は前記第１のロケーションの近傍において前記第２の物体に対する前記第１の物体の位置を表す第１の信号を提供するように構成された第１のセンサと、
   前記第２のロケーションにおいて又は前記第２のロケーションの近傍において前記第２の物体に対する前記第１の物体の位置を表す第２の信号を提供するように構成された第２のセンサと、を備え、
   前記位置測定システムは、前記第１の信号及び前記第２の信号に基づいて前記変形信号を発生する、請求項１に記載の支持構造。
3. 前記変形補償信号は、前記第１のアクチュエータ及び／又は前記第２のアクチュエータをそれぞれ駆動することによって前記第１のサポートの前記剛性を補償する及び／又は前記第２のサポートの前記剛性を補償するように決定される、請求項１又は２に記載の支持構造。
4. 第３の剛性を有する第３のサポートと、
   第４の剛性を有する第４のサポートと、を備え、
   前記第２の物体は、前記第３のサポートを介して第３のロケーションにおいて前記第１の物体を支持し、
   前記第２の物体は、前記第４のサポートを介して第４のロケーションにおいて前記第１の物体を支持し、更に、
   前記第３のロケーションにおいて又は前記第３のロケーションの近傍において前記第１の物体と前記第２の物体との間に力を加えるための第３のアクチュエータと、
   前記第４のロケーションにおいて又は前記第４のロケーションの近傍において前記第１の物体と前記第２の物体との間に力を加えるための第４のアクチュエータと、を備え、
   前記コントローラは、前記第１の剛性、前記第２の剛性、前記第３の剛性、前記第４の剛性、及び前記変形信号に基づいて前記変形補償信号を決定するように構成されている、請求項１から３のうち何れか一項に記載の支持構造。
5. 前記位置測定システムは、
   前記第３のロケーションにおいて又は前記第３のロケーションの近傍において前記第２の物体に対する前記第１の物体の位置を表す第３の信号を提供するように構成された第３のセンサと、
   前記第４のロケーションにおいて又は前記第４のロケーションの近傍において前記第２の物体に対する前記第１の物体の位置を表す第４の信号を提供するように構成された第４のセンサと、を備え、
   前記位置測定システムは、前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号、及び前記第４の信号に基づいて前記変形信号を発生する、請求項４に記載の支持構造。
6. 前記変形補償信号は、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記第３のアクチュエータ、及び／又は前記第４のアクチュエータをそれぞれ駆動することによって、前記第１のサポートの前記第１の剛性、前記第２のサポートの前記第２の剛性、前記第３のサポートの前記第３の剛性、及び／又は前記第４のサポートの前記第４の剛性を補償するように決定される、請求項４又は５に記載の支持構造。
7. 前記第１の物体及び前記第２の物体の相互の変形の前記差は、垂直方向に決定され、
   前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータは、前記第１の物体と前記第２の物体との間に前記垂直方向の力を加えるように構成されている、請求項１から６のうち何れか一項に記載の支持構造。
8. 前記第１の物体及び／又は前記第２の物体の前記変形は、前記第１の物体及び／又は前記第２の物体の変形モード形状を用いてそれぞれ決定される、請求項１から７のうち何れか一項に記載の支持構造。
9. 前記第１の物体は、前記第２の物体よりも剛性である、請求項１から８のうち何れか一項に記載の支持構造。
10. 第２の物体から、前記第２の物体によって少なくとも２つのサポートを介して支持された第１の物体への変形の伝達を防止するか又は少なくとも軽減するための方法であって、
    前記少なくとも２つのサポートの各々は、剛性を有すると共に前記第１の物体の異なる支持ロケーションに提供され、
    前記方法は、
    前記第１の物体及び前記第２の物体の相互の変形の差を表す変形信号を発生することと、
    前記サポートの各々の前記剛性及び前記変形信号に基づいて変形補償信号を決定することと、
    前記変形補償信号に基づいて、前記第１の物体と前記第２の物体との間に提供された１つ以上のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動して、前記第１の物体の変形を防止するか又は少なくとも軽減させることと、
    を含む、方法。
11. 前記第１の物体と前記第２の物体との間に提供された前記１つ以上のアクチュエータのうち少なくとも１つを駆動することは、前記少なくとも２つのサポートの前記剛性を補償するため負の剛性を与える、請求項１０に記載の方法。
12. 各アクチュエータは、１つのサポートに関連付けられ、前記各支持ロケーションにおいて又は前記各ロケーションの近傍において前記第１の物体と前記第２の物体との間に力を加えるように構成されている、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記各サポートの前記支持ロケーションの各々において又は前記支持ロケーションの各々の近傍において前記第２の物体に対する前記第１の物体の位置を表す信号を提供することと、
    前記信号に基づいて前記変形信号を発生することと、
    を含む、請求項１０から１２のうち何れか一項に記載の方法。
14. リソグラフィ装置であって、
    前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートと、
    基板を保持するように構築された基板テーブルと、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を備え、
    前記リソグラフィ装置は、前記リソグラフィ装置の第２の物体に対して前記リソグラフィ装置の第１の物体を支持するように配置された請求項１の前記支持構造を備える、リソグラフィ装置。
15. 前記第１の物体は、前記リソグラフィ装置の前記投影システムのセンサフレームであり、
    前記第２の物体は、前記センサフレームを支持するフレームである、請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
    

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